Многоканальный волноводный радарный уровнемер - заявка 2016152054 на патент на изобретение в РФ

1. Уровнемер для детектирования переменных рабочих параметров, относящихся к расстоянию до поверхности продукта в резервуаре, содержащий:
- первый контурный блок (2а), содержащий первый трансиверный контур для передачи первых передаваемых электромагнитных сигналов и приема первых электромагнитных эхо-сигналов и первый процессорный контур, подключенный к первому трансиверному контуру и определяющий первый переменный рабочий параметр,
- второй контурный блок (2b), содержащий второй трансиверный контур для передачи вторых передаваемых электромагнитных сигналов и приема вторых электромагнитных эхо-сигналов и второй процессорный контур, подключенный ко второму трансиверному контуру и определяющий второй переменный рабочий параметр,
- уплотнение, формирующее герметизированный проходной электрический ввод через стенку резервуара, и
- зонд (6) на основе однопроводной передающей линии, подвешенный механическим образом на указанном уплотнении и проходящий в содержащийся в резервуаре продукт, причем указанный зонд выполнен с возможностью направлять первый и второй передаваемые сигналы в одном и том же режиме распространения в сторону и в объем продукта, содержащегося в резервуаре, и направлять отраженные сигналы в одном и том же режиме распространения обратно к первому и второму контурным блокам,
при этом указанный ввод (7) имеет со стороны указанного зонда первый входной импеданс, а указанный зонд имеет со стороны указанного ввода второй входной импеданс, превышающий первый входной импеданс,
отличающийся тем, что содержит:
- делитель (5) мощности, электрически соединяющий первый трансиверный контур и второй трансиверный контур с указанным электрическим вводом и выполненный с возможностью изоляции в отношении передачи сигнала между первым трансиверным контуром и вторым трансиверным контуром, и
- согласующее устройство (8), обеспечивающее наличие электрически согласованного сопряжения между указанными электрическим вводом и зондом.
2. Уровнемер по п. 1, в котором второй входной импеданс по меньшей мере в четыре раза или по меньшей мере в семь раз больше первого входного импеданса.
3. Уровнемер по п. 1 или 2, в котором первый входной импеданс меньше 50 Ом и/или второй входной импеданс больше 200 Ом.
4. Уровнемер по любому из предыдущих пунктов, в котором делитель мощности создает изоляцию между первым и вторым трансиверными контурами на уровне, обеспечивающем функциональную независимость первого и второго контурных блоков
5. Уровнемер по п. 4, в котором делитель мощности обеспечивает уровень изоляции между первым и вторым трансиверными контурами, равный по меньшей мере 15 дБ, предпочтительно по меньшей мере 20 дБ.
6. Уровнемер по любому из предыдущих пунктов, в котором первый контурный блок и второй контурный блок функционально идентичны.
7. Уровнемер по п. 1, в котором по меньшей мере один из первого и второго контурных блоков (2а, 2b) имеет по меньшей мере один переменный рабочий параметр, такой как частота повторения импульсов или время сканирования.
8. Уровнемер по любому из предыдущих пунктов, в котором передаваемый сигнал состоит из серии импульсов с длительностью порядка наносекунд.
9. Уровнемер по любому из предыдущих пунктов, дополнительно содержащий интерфейс питания, ограничивающий энергию и предназначенный для приема электрической энергии, при этом указанный интерфейс обеспечивает питание первого и второго контурных блоков таким образом, чтобы гарантировать искробезопасность для выполняемой операции.
10. Уровнемер по любому из предыдущих пунктов, в котором делитель (5) мощности представляет собой делитель мощности Вилкинсона или трансформаторный делитель мощности.
11. Уровнемер по п. 9, в котором делитель (51) мощности Вилкинсона сформирован на удлиненном гибком носителе (52), сматываемом в продольном направлении в рулон.
12. Уровнемер по любому из предыдущих пунктов, в котором указанное уплотнение (21) содержит центральный проводник и диэлектрическую втулку, охватывающую центральный проводник.
13. Способ детектирования переменных рабочих параметров, относящихся к расстоянию до поверхности продукта, содержащегося в резервуаре, включающий следующие операции:
- передают первый электромагнитный сигнал,
- передают второй электромагнитный сигнал,
- подают первый и второй электромагнитные сигналы на выполненный в стенке резервуара герметизированный проходной электрический ввод, одновременно с этим обеспечивая наличие изоляции между первым и вторым переданными сигналами,
- электрически согласовывают входной импеданс указанного электрического ввода и входной импеданс зонда, выполненного на основе однопроводной передающей линии и проходящего в содержащийся в резервуаре продукт,
- подают первый и второй передаваемые сигналы от указанного электрического ввода на указанный зонд,
- направляют первый и второй передаваемые сигналы вдоль зонда в сторону и в объем продукта, содержащегося в резервуаре,
- направляют первый и второй отраженные электромагнитные эхо-сигналы в одном и том же режиме распространения вдоль зонда обратно к указанному вводу,
- принимают первый электромагнитный эхо-сигнал,
- принимают второй электромагнитный эхо-сигнал и
- на основе соотношений между передаваемыми сигналами и эхо-сигналами определяют первый и второй переменные рабочие параметры.
14. Способ по п. 13, в котором первый и второй передаваемые сигналы, а также первый и второй эхо-сигналы распространяются в единственном режиме распространения вдоль указанного зонда, выполненного на основе однопроводной передающей линии.
15. Способ по п. 13 или 14, дополнительно включающий изменение по меньшей мере одного рабочего параметра во время выполнения операций передачи сигналов.
Наверх